【題目】新型鈣鈦礦太陽能電池具備更加清潔、便于應(yīng)用、制造成本低和效率高等顯著優(yōu)點(diǎn)。 一種鈣鈦礦太陽能電池材料的晶胞如圖所示。
請(qǐng)按要求回答下列有關(guān)問題:
(1)構(gòu)成 CH3NH3 的三種元素中電負(fù)性最小的是_____________; 寫出碳原子的電子排布式為__________。
(2)Pb 與 C 同主族,比 C 的周期序數(shù)大 4,寫出 Pb 原子最外層電子的軌道表示式(即電子排布圖)__________________。
(3)有關(guān) NH3 的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)探究
① NH3 分子中所含化學(xué)鍵是____________(從“極性鍵”、“非極性鍵”、“配位鍵”、 “離子鍵”、“σ鍵”或“ π鍵”中選填符合的名稱);N 原子的雜化形式為__________。
② NH3 分子的 VSEPR 模型名稱為_________,分子的空間結(jié)構(gòu)(即立體構(gòu)型) 為______。
③如圖所示,探究 NH3 的性質(zhì)時(shí),打開止水夾,擠壓膠頭滴管,可以觀察到燒瓶中迅速產(chǎn)生紅色噴泉。請(qǐng)用必要的分子結(jié)構(gòu) 與性質(zhì)的知識(shí)和化學(xué)用語解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因:_________、________。
(4)該鈣鈦礦太陽能電池材料的化學(xué)式為________________;該晶胞中,與 I- 緊鄰的 I- 個(gè)數(shù)為_____________; 測(cè)定其晶體結(jié)構(gòu)特征最可靠的方法是____________實(shí)驗(yàn)。
【答案】H 1s22s22p2 極性鍵、σ鍵 sp3 四面體 三角錐形 NH3分子為極性分子,并且NH3分子與H2O分子間形成氫鍵,故氨氣極易溶于水,使燒瓶內(nèi)氣壓變小,形成噴泉 NH3與H2O反應(yīng)生成NH3·H2O ,NH3·H2ONH4++OH-,氨水呈堿性,氨水能使酚酞試液變紅,所以形成紅色噴泉 PbCH3NH3I3 8 X-射線衍射
【解析】
(1)考查常見元素H、C、N電負(fù)性的大小;C的核電荷數(shù)為6,C元素的核外電子排布式;
(2)同主族元素,價(jià)電子數(shù)相同,價(jià)電子排布式相似,故Pb原子最外層電子排布式為6s26p2,Pb原子最外層電子的軌道式: ;
(3)利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定NH3分子的中心原子N的雜化方式,NH3分子的VSEPR模型名稱為四面體形,根據(jù)是否含有孤電子對(duì),含有幾個(gè)孤電子對(duì),確定分子的空間構(gòu)型,NH3分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,N原子的雜化形式為sp3,VSEPR模型名稱為四面體形,又因?yàn)镹原子上有一對(duì)孤電子對(duì),分子的空間結(jié)構(gòu)(即立體構(gòu)型)為三角錐形;NH3分子為極性分子,并且NH3分子與H2O分子間形成氫鍵,氨氣極易溶于水,使燒瓶內(nèi)氣壓變小,形成噴泉,氨水呈堿性,故酚酞試劑遇到氨水顯紅色;
(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行確認(rèn)一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)A、B、X,測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)特征最可靠的方法是X-射線衍射實(shí)驗(yàn)。
(1)H、C、N三種元素電負(fù)性的大小順序是:N>C>H,故三種元素中電負(fù)性最小的是H;C核電荷數(shù)是6,碳原子的電子排布式為:1s22s22p2;
(2)C的周期序數(shù)是2,Pb的周期序數(shù)比C的周期序數(shù)大4,故Pb的周期序數(shù)為6,Pb原子最外層電子排布式為6s26p2,Pb原子最外層電子的軌道式: ;
(3)① NH3分子中N與H之間形成的化學(xué)鍵N-H是極性共價(jià)鍵、σ鍵,1個(gè)NH3分子中有3個(gè)σ鍵,1對(duì)孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,N原子的雜化形式為sp3;
② NH3分子的VSEPR模型名稱為四面體形,分子的空間結(jié)構(gòu)(即立體構(gòu)型)為三角錐形;
③NH3分子為極性分子,并且NH3分子與H2O分子間形成氫鍵,故氨氣極易溶于水,使燒瓶內(nèi)氣壓變小,形成噴泉,NH3與H2O反應(yīng)生成NH3·H2O ,NH3·H2ONH4++OH-,氨水呈堿性,氨水能使酚酞試液變紅,所以形成紅色噴泉;
(4)8個(gè)A在晶胞的頂點(diǎn),1個(gè)B在體心,6個(gè)X在面心,故晶胞中含有A的個(gè)數(shù)是8×=1,晶胞中含有B的個(gè)數(shù)是1,晶胞中含有X的個(gè)數(shù)是6×=3,該鈣鈦礦太陽能電池材料的化學(xué)式為PbCH3NH3I3;該晶胞中,與I- 緊鄰的 I-個(gè)數(shù)為8;測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)特征最可靠的方法是X-射線衍射實(shí)驗(yàn)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是
A.圖表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固體后,溶液pH的變化
B.圖表示向醋酸溶液中加水時(shí)其導(dǎo)電性變化,則CH3COOH溶液的pH:a點(diǎn)>b點(diǎn)
C.圖表示催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的焓變
D.圖表示等量NO2在容積相同的恒容密閉容器中,不同溫度下分別發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g),相同時(shí)間后測(cè)得NO2含量的曲線,則該反應(yīng)的△H<0
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉,可以用作染色工藝的還原劑,紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水,難溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,在空氣中易被氧化;卮鹣铝袉栴}:
(1)Na2S2O4在潮濕空氣中氧化,生成的兩種常見酸式鹽是___(填化學(xué)式)。
(2)鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示:
①工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉-水懸濁液,其目的是__。
②步驟Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
③在步驟Ⅲ中得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌,其優(yōu)點(diǎn)是__,“后續(xù)處理”最終要加入少量的Na2CO3固體,其原因是__。
(3)目前,我國普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉,其原理是先將HCOONa和燒堿加入乙醇水溶液中,然后通入SO2發(fā)生反應(yīng),有CO2氣體放出,總反應(yīng)的離子方程式是___。
(4)有人設(shè)計(jì)了圖示方法同時(shí)制備連二亞硫酸鈉和過二硫酸鈉(Na2S2O8),并獲得中國專利。電解過程中,陰極室生成Na2S2O4,a極的電極反應(yīng)式為__,通過陽離子交換膜的離子主要是Na+,其遷移方向是__(填“a到b”或“b到a”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某酸性溶液中只有Na+、CH3OOO-、H+、OH-四種離子。則下列描述正確的是
A.該溶液可由等物質(zhì)的量濃度、等體積的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
B.該溶液可由pH=3的CH3COOH與pH=11的NaOH溶液等體積混合而成
C.加入NaOH,溶液中離子濃度可能為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.加入適量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(NH4+)之和
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25°C 時(shí),向 10 mL 0.10 mol·L-1 的 HA (Ka =1.0×10-4)中逐滴加入 0.10 mol·L-1NaOH 溶液,溶液 pH 隨滴入的 V[(NaOH)aq]變化如下圖所示。下列說法正確的是
A.x 點(diǎn),c(HA)> c(A-)
B.y 點(diǎn),c(HA)+c(A-)=c(Na+) =0.10 mol·L-1
C.z 點(diǎn),c(Na+) = c(A-) + c(OH-)
D.水的電離程度,x 點(diǎn)小于 y 點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)元素周期表和元素周期律,判斷下列敘述不正確的是( )
A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4
B.氫元素與另外一種元素可形成共價(jià)化合物或離子化合物
C.S、Cl的含氧酸的酸性依次增強(qiáng)
D.用中文“(ào)”命名的第118號(hào)元素在周期表中位于第七周期0族
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲裝置中所含的是物質(zhì)的量之比為1:2的CuSO4和NaCl的混合溶液,電解過程中溶液的pH值隨時(shí)間t變化的示意圖如乙示(不考慮電解產(chǎn)物可能與水的反應(yīng))。試分析下列敘述中正確的是( )
A.是該混合溶液中的SO42-導(dǎo)致了A點(diǎn)溶液的pH值小于B點(diǎn)
B.AB線段與BC線段在陰極上發(fā)生的反應(yīng)是相同的,即:Cu2+ + 2e=Cu
C.BC段陰極產(chǎn)物和陽極產(chǎn)物的體積之比為2:1
D.在整個(gè)電解的過程中會(huì)出現(xiàn)少量淡藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:
回答下列問題:
(1)步驟①的主要反應(yīng)為:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3→Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2。上述反應(yīng)配平后NaNO3與FeO·Cr2O3與的系數(shù)比為___。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是___。
(2)濾渣1中主要成分是___,濾渣2中含量最多的金屬元素名稱是___。
(3)步驟④調(diào)濾液2的pH變小的目的是___(用離子方程式表示)。
(4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,___、___,過濾得到K2Cr2O7固體。該反應(yīng)的反應(yīng)類型是___。
(5)寫出步驟7中涉及的離子方程式___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】過渡金屬元素在日常生活中有廣泛的應(yīng)用。
(1)金屬釩在材料科學(xué)上有重要作用,被稱為“合金的維生素”,基態(tài)釩原子的價(jià)層電子的排布式為 __________;基態(tài) Mn原子核外有____種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,M層的電子云有_______種不同的伸展方向。
(2)第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大,總趨勢(shì)是逐漸增大的,但Ga的第一電離能明顯低于Zn,原因是 ____________________________________
(3)NO2-與鈷鹽形成的配離子[Co(NO2)6]3-可用于檢驗(yàn) K+的存在。與NO2-互為等電子體的微粒__________(寫出一種),K3[Co(NO2)6]中存在的作用力有___________a.σ鍵 b.π鍵 c.配位鍵 d.離子鍵 e.范德華力
(4)錳的一種配合物的化學(xué)式為 Mn(BH4)2(THF)3,BH4-的空間構(gòu)型為____________
(5)FeO 是離子晶體,其晶格能可通過下圖中的 Born—Haber 循環(huán)計(jì)算得到。
可知,O原子的第一電子親和能為 ________kJmol-1,FeO晶格能為________kJmol-1。
(6)銅與氧可形成如圖所示的晶胞結(jié)構(gòu),其中 Cu 均勻地分散在立方體內(nèi)部,a、b的坐標(biāo)參數(shù)依次為(0,0,0)、(1/2,1/2,1/2),則 d 點(diǎn)的坐標(biāo)參數(shù)為_______________,已知該晶體的密度為ρgcm-3,NA是阿伏伽德羅常數(shù)的值,則晶胞參數(shù)為_________pm
(列出計(jì)算式即可)
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